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虚拟参考站(VRS)技术及其精度评定

杨洋  
【摘要】: 随着GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多学科领域的广泛应用,其定位方式也在发生巨大变革,其目的就是为了提高其定位精度与作业效率。 虚拟参考站(VRS)技术,集计算机网络管理技术、Internet技术、无线通讯技术和GPS技术于一体,采用了最先进的多基站网络RTK算法,代表了继常规RTK技术之后的新一代定位技术发展方向。其基本原理就是利用地面布设的多个基准站组成GPS连续运行网络,综合利用各个基准站的观测信息,通过精确的误差模型修正距离相关误差,在用户站附近产生一个物理上不存在的虚拟基准站,与用户站构成短基线或者超短基线差分,用户站接收该基准站的差分信息进行定位。与常规RTK相比,VRS技术不仅提高了导航定位的精度,而且扩大了系统定位服务的有效覆盖范围。 本文在介绍了GPS定位技术发展现状的基础之上,对VRS系统的组成及原理进行了详细介绍,包括VRS系统组成、原理、工作流程、关键技术及其优势;其次就影响大小对VRS系统误主要误差源进行了探讨,总结了相应的削弱措施;在天线相位中心偏差改正方面,分析了Choke Ring(TRM29659.00)天线相位中心偏差对于载波相位观测值线性组合影响的改正方法;然后结合网络GPS-Venus系统,提出了参考站大气改正数及轨道改正数生成模型。 最后,以成都网络GPS卫星定位服务系统(CDVRS)为实验平台,该系统控制中心数据处理软件采用Venus,通过四期差分定位精度测试,评定该系统差分定位精度,分析其连续动态观测效能以及流动设备的初始化性能。 实验结果表明:在CDVRS网络的16000平方公里有效覆盖范围内,测试点的网络RTK定位精度呈均匀分布,且平均平面方向差值为2.24cm,平均高程差值为3.97cm;系统的平均初始化时间为34s;动态RTK在观测条件良好的情况下其轨迹呈连续均匀分布。


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